جزوه ای ساده و کوتاه در مورد ژنتیک جمعیت

جزوه ای در مورد ژنتیک جمعیت

ژنتیک جمعیت مطالعه توزیع و تغییرات ﻓﺮﺍﻭﺍنی ﺁلل تحت تأثیر چهار فرایند اصلی تکاملی است. این چهار فرایند عمده عبارتند از: انتخاب طبیعی، رانش ژنتیکی، جهش و جریان ژن است. ژنتیک جمعیت تلاش می کند که پدیده هایی همچون سازش و گونه زایی را توضیح دهد.

گزینش طبیعی یا انتخاب طبیعی فرایندی است که در طی نسل‌های پیاپی، سبب شیوع آن دسته از صفات ارثی می‌شود که احتمال زنده ماندن و موفقیت زاد و ولد یک ارگانیسم را در یک جمعیت افزایش می‌دهند.

بید بال فلفلی روشن (Biston betularia typica)

بید بال فلفلی تیره (Biston betularia carbonaria)

این فرایند از مکانیسم‌های کلیدی فرگشت (تکامل) محسوب می‌گردد. درون یک جمعیت از موجودات زنده، تنوع ژنتیکی سبب می‌شود که در زیستگاهکنونی آن جمعیت، بعضی از افراد گروه برای بقا و زاد و ولد احتمال موفقیت بیشتری نسبت به دیگران داشته باشند. به عنوان نمونه می‌توان بید بال فلفلی (Biston betularia) را نام برد که در بریتانیا یافت می‌شود و هر دو رنگ روشن و تیره آن را می‌توان در طبیعت دید. در طول انقلاب صنعتی، که بسیاری از درختانی که بیدها بر روی آنها استراحت می‌کردند توسط دوده سیاه شدند بیدهای تیره‌رنگ به دلیل پنهان بودن از دید شکارچیان امتیاز بیشتری برای زنده ماندن و تولید مثل پیدا کردند و تنها با گذشت چند نسل اکثر بیدها را گروه تیره‌رنگ تشکیل دادند.
عواملی که روی زادوولد موفق موثرند نیز از اهمیت بالایی برخوردارند. این امر را داروین در ایده‌های خود به عنوان انتخاب جنسی مطرح کرد.
اگر چه انتخاب طبیعی بر روی صفات ظاهری (فنوتیپ) یک ارگانیسم عمل می‌کند اما در حقیقت ژن که بخش قابل توارث و پایه تمامی اینگونه صفات ظاهری (فنوتیپ) ارگانیسم است، با افزایش شیوع خود در جمعیت، سبب افزایش شیوع اینگونه صفات مثبت انتخاب شده می‌گردد. با گذشت زمان، این فرایند می‌تواند منجر به انطباق ارگانیسم با یک زیست گاه ویژه شده و ممکن است سرانجام به ظهور گونه‌های جدید بیانجامد. اگرچه انتخاب طبیعی تنها فرایندی نیست که منجر به تکامل در درون یک جمعیت از موجودات زنده می‌شود، باید آنرا یکی از مهم‌ترین فرایندهای اثرگذار دانست.
انتخاب طبیعی یکی از بنیان‌های اساسی زیست‌شناسی مدرن است. این واژه توسط چارلز داروین در کتاب معروفش “اصل انواع”یا “خاستگاه گونه‌ها”[۱] در سال ۱۸۵۹ معرفی شد. داروین در آن کتاب از راه قیاس انتخاب مصنوعی با انتخاب طبیعی، به تشریح این پدیده می‌پردازد. انتخاب مصنوعی فرایندی است که در آن حیوانات و گیاهان بر اساس صفات مطلوب خود از نظر انسان، توسط پرورش‌دهندگان برای زادوولد برگزیده می‌شوند. انتخاب طبیعی هنگامی مطرح شد که هنوز هیچ نظریهٔ معتبری برای توضیح وراثت وجود نداشت. اگرچه گریگور مندل پدر علم ژنتیک، هم عصر با داروین بود ولی تا اوایل قرن بیستم، علم و نامش همچنان ناشناخته باقی ماند و در زمان داروین، هیچ مطلبی در باره علم ژنتیک مدرن منتشر نگردید. امروزه به پیوند فرگشت داروینی و یافته‌های مربوط به ژنتیک کلاسیک و ژنتیک مولکولی، سنتز مدرن تکامل گفته می‌شود. انتخاب طبیعی کماکان و تا به امروز تشریح‌کننده اصلی فرگشت تطبیقی محسوب می‌گردد.

رانش ژنتیکی یا رانش اللی تغییرات ایجاد شده در بسامد نسبی اشکال مختلف یک ژن (الل) در یک جمعیت، بواسطه بخت و شانس و نمونه گیری تصادفی است. الل‌های فرزندان، نمونهٔ تصادفی الل‌های والدین آن هاست. بخت و شانس می‌تواند در بقای افراد و تولید مثل آن‌ها نقش داشته باشد. رانش ژنتیکی یک فرایند مهم فرگشتی است و با گذشت زمان توان تغییر بسامد اللی را دارد. بسامد اللی کسری از تعداد کل نمونه‌های ژن در یک جمعیت است که در یک ویژگی خاص مشترک هستند. رانش ژنتیکی می‌تواند به از میان رفتن برخی الل‌های ژن منجر شود و از این راه توان کاهشتنوع ژنتیکی را دارد. بر خلاف انتخاب طبیعی، تغییرات ایجاد شده بوسیله رانش ژنتیکی در اثر نقش عوامل زیست محیطی و فشارهای سازگارینیست. تغییرات ایجاد شده بوسیلهٔ رانش ژنتیکی می‌توانند برای زاد و ولد جاندار سودمند، بی اثر و یا زیان بار باشند. اثر رانش ژنتیکی در جمعیت‌های کوچک بیشتر است. هر چه جمعیت بزرگتر باشد این فرایند کمتر خود را نشان می‌دهد. دانشمندان در مورد اهمیت نقش رانش ژنتیکی در مقایسه باانتخاب طبیعی نظرات بسیار متفاوتی دارند. برای چندین دهه نظرات رانلد فیشر که معتقد به نقش بسیار محدود رانش ژنتیکی در فرایند فرگشت بود، دیدگاه غالب در این زمینه به شمار می‌رفت. موتو کی مورا در سال ۱۹۶۸ با نظریه بی طرفی فرگشت مولکولیجانی تازه به گفتگوهای مربوط به رانش ژنتیکی بخشید. این نظریه اظهار می‌دارد که بسیاری از تغییرات موجود در مواد ژنتیکی، در اثر رانش ژنتیکی ایجاد گردیده‌اند.

درباره نویسنده

نوشته های مرتبط

نظری بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *